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閉孔泡沫鋁夾芯板交通運輸抗沖擊性能研究26

日期:24-04-26     時間:01:46 來源: 益榮金屬

引言
由于材料的非線性本構關系以及沖擊波在不同波阻抗材料的反射和透射,使得材料與結構在沖擊動載荷下的動態響應研究中,解析方法所能解決的問題范圍非常有限,且在推導解析模型中還常常需要引入了許多簡化的假設。如果要得到結構的動態響應,數值模擬并結合實驗研究是極為有效的手段。

本文中所研究的內容屬于應變、應變率和壓強的動態問題,是一種瞬時性、非線性和耦合的復雜系統,其中還有許多理論和試驗問題沒有得到解決。用數值模擬方法進行研究時,將描述這些變化過程的質量守恒方程、動量守恒方程、能量守恒方程、本構方程和協調方程等進行離散,并賦予這些方程特定的幾何條件、邊界條件和初始條件,編制程序進行求解計算。

有限元分析方法
1ANSYS/LS-DYNA的基本性能
LS-DYNA 是一個通用顯式非線性動力分析有限元程序。此軟件受到美 國能源部的大力資助以及世界十余家著名數值模擬軟件公司的加盟,極大地加強了前后處理能力和通用性,在全世界范圍內得到了廣泛的使用。1996年 與 ANSYS 公司合作推出了 ANSYS/LS-DYNA,大大增強了 LS-DYNA 的分析能力。LS-DYNA 程序960版是功能齊全的幾何非線性(大位移、大轉動 和大應變)、材料非線性(140多種材料動態模型)和接觸非線性(50多種) 程序。它以 Lagrange 算法為主,兼有ALE 和 Euler 算法;以顯式求解為主, 兼有隱式求解功能;以結構分析為主,兼有熱分析、流體結構禍合功能;以非線性動力分析為主,兼有靜力分析功能(如動力分析前的預應力計算和薄  板沖壓成型后的回彈計算);軍用和民用相結合的通用結構分析非線性有限元程序。

LS-DYNA對金屬成形、碰撞、爆炸、溫度、流體以及地震等問題可以 進行很好的分析計算而且可以實現顯式-隱式、隱式-顯式以及多過程的分析。比如好的分析計算而且可以實現顯式-隱式、隱式-顯式以及多過程的分析。比如金屬成形以及成形后的回彈分析。另外它還可以進行一定程度的靜力分析,以及靜力-動力的連續求解。

在LS-DYNA 程序960版中種材料模型包括彈性、粘彈性、塑性、泡沫、復合材料、正交各項異性材料(彈性及塑性)等,可以模擬金屬、土壤、鋼筋混凝土、泡沫、橡膠、布料、氣囊等等。單元類型包括二維、三維單元, 薄殼、厚殼、體、梁單元等,各種單元類型各自有多種理論算法可供選擇,960 版中還包括 SPH 算法,該算法是一種無網格 Lagrange 算法可以解決許多算法解決不了的問題,可以研究變形很大的結構。

LS-DYNA 接觸-碰撞界面算法:處理不同結構界面的接觸碰撞和相對滑動是 LS-DYNA 程序非常重要和獨特有效的功能,有20多種不同的接觸類型可供選擇。在沖擊載荷計算中,定義多種接觸類型可以保證計算過程中沖擊材料與防護結構材料,或防護結構材料之間的合理接觸,準確描述整個沖擊載荷過程。

上海益榮金屬材料有限公司
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